| Project/Area Number |
19J14288
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
沖 光脩 愛媛大学, 理工学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 芳香族求核置換反応 / 酸化的渡環反応 / 酸化還元特性 / ジカチオン / テトラカチオン / 芳香族性 / ジラジカル性 / 反芳香族性 / 酸化還元 / 7員環 / ヴィルスマイヤー反応 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、(1)湾曲した分子構造を有するピロール縮環π電子系化合物の構築、(2)ねじれキラリティーを持ったカルバゾールオリゴマーの合成を主な研究目的としている。(1)においては、すでにナフタレンを中心骨格とするπ拡張アザコロネンを報告しているため、同様にアントラセンやコラニュレンを中心骨格とするπ拡張アザコロネンの合成に取り組む。そして、湾曲構造による光学特性、芳香族性などへの影響を調査する。(2)においては、芳香族求核置換反応を用いて立体的に込み入ったカルバゾールオリゴマーを合成することで、短段階でキラリティーを有するプロペラ状π電子系を構築し、円偏光発光特性の発現を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、含窒素ナノカーボンであるヘキサピロロヘキサアザコロネン（HPHAC）及びそのπ拡張類縁体の創製に取り組んだ。具体的には（1）アルキル側鎖を有するHPHACの合成、（2）湾曲構造を持つπ拡張アザコロネン類の構築を研究目的とした。
（1）においては、これまで立体の大きなアリール基を側鎖とするHPHACが主に研究されていたのに対して、エチル基を側鎖とするドデカエチルHPHAC及びそのラジカルカチオン、ジカチオン、TCNQとの電荷移動錯体を合成した。合成したHPHACのX構造解析の結果、立体障害の小さいエチル基であっても、密に存在することでHPHAC同士のπ-πスタックを妨げることが明らかになった。また、HPHACジカチオンの吸収スペクトルにおける近赤外領域の幅広い吸収が分子内CT遷移に由来することをTD-DFT計算及びMCD測定によって明らかにした。（2）においては、1,2,3,4,5,6,7,8-オクタフルオロアントラセンと3,4－ジエチルピロールとの芳香族求核置換反応と続く酸化的渡環反応によって、折れ曲がり構造を示す含窒素湾曲分子が得られた。CV測定では可逆な4段階の１電子酸化過程を示した。また、酸化剤を用いた化学的酸化によりテトラカチオンを単離することに成功し、NMR測定によって確認した。一方、9,10－ジクロロオクタフルオロアントラセンに同様の反応を行うと、アントラセンを中心骨格とするπ拡張アザコロネン類縁体が得られた。X線構造解析の結果、分子内に2カ所ヘプタレン骨格が形成され、大きくねじれた構造であることがわかった。また、この大きなねじれ構造のため、ジカチオン状態やテトラカチオン状態でジラジカル性が発現するという特異な性質がDFT計算によって示唆された。このように、ピロールの反応性と構造を基軸とした含窒素湾曲ナノカーボンの創出に成功した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
